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摘要:当前阶段我国城市化进程仍然还在不断推进,虽然城市建成区面积还在不断扩大。然而人口数量还在不断增多,所以城市内的用地紧张已经成为了不争的事实,中心城区更是寸土寸金。为了能够提高土地资源的利用率,建筑工程本身也在不断走向高层化和巨大化,其内部结构也在变得越来越复杂。这些都给建筑工程的设计提出了更高的要求。本文针对多层建筑设计工作中的几个主要问题进行了简要介绍,希望可以给相关工作的开展提供一些参考。
关键词:多层建筑;结构设计;选用
现在我国的城市建设和经济的发展可谓是日新月异,对于建筑行业来说,也已经有越来越多的设计理念和施工技术不断投入使用,说这些都给建筑工程带来了新的生机,很多结构模式也应运而生。现在随着城市化的发展,城市用地越来越紧张,所以多层建筑的规模也在不断扩大,现在已经成为城市住宅建筑的主要形式。但是在当前阶段,我国多层建筑结构在设计工作中仍然有一些问题有待于解决,这样才能进一步提高其质量、避免质量问题的发生。
一、建筑规范性相关问题探讨
近年来我国也已经提高了对建筑工程质量的重视程度,为了能够保证建筑工程结构的质量,国家相关部门已经颁布了一些规范和标准,要求设计工作中必须加以重视并且遵守,这已经在一定程度上给建筑工程的质量带来了有效保障。但是当前有很多设计人员都因为长期遵守相关规定导致设计工作中严重缺乏创新意识,存在很强的被动性。其实对于这个问题来说,很多国家并没有出台很多硬性规定,只是頒布了一些具有建议性的文件,设计人员直接承担设计的相关质量,这直接大大提高了设计人员的设计积极性和创造力,也有利于强化责任意识。对于这个问题我国可以积极借鉴国外的先进经验,一方面保证设计的质量,另一方面也可以让设计人员的质量意识得到强化。
二、浪费相关问题探讨
在我国的高层建筑设计工作中,浪费是一个比较普遍的现象。在设计过程中如果没有考虑到经济因素,在结构和建材的选用上具有较强的随意性,这也会让建筑成本大大增加,成本控制工作自然按已落实。其实对于建筑工程的结构设计工作来说,如果控制得当,将会取得很好的造价控制效果。在这个前提之下,就需要相关设计人员在设计工作对经济成本提高重视程度,树立经济意识,在保证建筑结构的安全性和稳定性的基础之上尽量节约用料,或者选用物美价廉的材料。很多设计人员在设计工作中为了能够保证结构的稳固性和安全性,投入了大量昂贵的建筑材料,这往往会产生较为严重的浪费,所以作为设计人员来讲,应该提高对建筑材料的了解程度,并且积极发挥出自身的材质,保证建筑结构的安全性处于较高的水平,同时尽量节约建筑用料这样才能不断提高建筑工程的设计水平。同时在设计过程中存在很多盲目加大截面面积的现象,一定要对这一问题加以重视,在保障科学合理、质量安全的基础上进行设计,避免浪费。
三、结构薄弱层的设计问题
多层建筑设计中,一些强度较弱的设计环节就是所谓结构薄弱层,这些位置在整个多层建筑结构设计中。结构薄弱层在整个多层建筑中主要在塑性和弹性比较大的位置。为了建筑质量,需要根据抗震要求,对结构薄弱层进行合理设计。对于薄弱层的判断,主要有强制认定、计算判定以及个人制定三种方式,都可以判断出相应的薄弱层。对于薄弱层的处理方法是,采取加大该层梁截面和柱截面的方式。在条件允许的情况下,可以采取减少基础埋置深度和改变改层高度的方式。如果无法避免薄弱层的出现,在出图和结构计算中,必须按照《建筑抗震设计规范》中的规定对乘以1.15倍的地震剪力的放大系数进行验算。另外,还要对楼层屈服强度系数进行验算,楼层屈服强度系数为材料强度和构件实际配筋标准值与罕遇见地震和楼层受剪承载力标准值的楼层弹性地震剪力的比值。如果在地震烈度7度至9度的地区,并且结构楼层屈服强度系数小于0.5时,应针对结构采取塑性变形的验算,如果发现不符合《建筑抗震设计规范》中的规定,那么一定要对结构布置进行重新调整。
四、独立基础设计荷载取值问题
柱下独立基础是钢筋混凝土多层框架房屋普遍采用的一种形式。在我国颁布额《建筑抗震设计规范》中指出,如果地基主要受力范围没有软弱粘性土层的存在,并且高度在25M之下,整体不超过8层的情况下,荷载相当和一般民用框架房屋,可以不进行基础和地基抗震承载力的验算。也就是说,当钢筋混凝土多层框架房屋在8度地震区时,可以不进行基础和地基抗震承载力的验算,但风荷载的影响是房屋设计中必须要考虑的。因此,在多层钢筋混凝土建筑整体计算分析中,一定将风荷载输入其中。另外,在独立基础的设计中,在基础顶面上的外荷载作用力,只取弯矩设计值和轴力设计值,甚至只取轴力设计值或者无剪力设计值。上述两种情况都可能导致配筋偏少、尺寸偏小现象的出现,影响上部结构和基础本身的安全。
五、连梁的设计问题
对于连梁的截面尺寸、剪压比限制、剪力和计取值,在《钢筋混凝土高层建筑结构设计和施工规程》和《建筑抗震设计规范》中都具有具体的规定。在工程设计中,截面高度大、跨度较小的问题非常普遍,这样在连梁在地震作用下,经内力计算的剪刀=力和弯矩会超值,无法达到规范的要求。在设计过程中,可以根据不同情况,采取下列措施:
(一)在位移和内力计算时,必须要依据《钢筋混凝土高层建筑结构设计和施工规程》中的规定,对于其构建,可以采用弹性刚度。在剪力墙—框架结构中,连梁刚度需进行相应的折减。因此,选好刚度折减系数是处理连梁截面或者超筋控制超过剪压比的首要方法。在地震作用下,为了保障连梁有较好的延性,吸收较多的能量,剪力和弯矩要控制在0.55之上,在风荷载作用下,为了保障裂缝控制在一定范围,连梁刚度折减系数早控制在0.80之上。
(二)在连梁折减的情况,如果楼层仍然不满足要求,那么可采取内调幅的方法,调幅要控制在20%之内,但必须促使抗震设计强剪弯的要求得到满足,在剪压比限值得到满足的条件下,配置足够的箍筋。
(三)当连梁超筋相对比较多时,可采取如下方法进行解决:当结构位移比较小,刚度比较大,若想使连梁的剪力和弯矩迅速减小,可以采取减小连梁的高度。高层建筑与低层建筑之间,性质是截然不同,设计时,一定要注意轴压比、振动周期以及结构扭转等问题。
六、结语
现在我国经济建设已经取得了很大的成就,并且作为城市建设产业的一部分,建筑行业也得到了迅猛发展,每年都不断有越来越多的建筑工程开始施工或投入使用,与此同时,随着人们生活水平的提高,人们也越来越重视建筑工程的质量,所以结构设计已经成为人们越来越重视的一项问题。作为结构设计人员来说,一方面应该了解人们的实际需求,另一方面也应积极借鉴来自国内外的先进经验,这样才能提高建筑工程设计的水平。对于建筑工程来说,结构和质量之间的关系非常密切,保证结构设计具有足够的科学性和合理性,才能给建筑工程的质量带来坚实的保障。
参考文献:
[1]孔彦力, 董雪焕. 关于多层建筑结构设计中的主要问题分析[J]. 建材与装饰, 2017(21).
[2]叶德艳, 许久杰. 关于斜山坡上多层建筑结构设计及基础处理问题探讨[J]. 建筑工程技术与设计, 2016(4).
[3]高辉. 浅谈多层建筑结构设计中框架结构的问题与处理应该[J]. 工程技术:全文版, 2017(1):00027-00027.
[4]尹朋贤, 石日明. 浅谈多层建筑结构设计中框架结构的问题与对策[J]. 装饰装修天地, 2016(4).
[5]张珍荣. 多层框架房屋建筑结构设计的相关问题分析[J]. 科技经济导刊, 2017(16).
关键词:多层建筑;结构设计;选用
现在我国的城市建设和经济的发展可谓是日新月异,对于建筑行业来说,也已经有越来越多的设计理念和施工技术不断投入使用,说这些都给建筑工程带来了新的生机,很多结构模式也应运而生。现在随着城市化的发展,城市用地越来越紧张,所以多层建筑的规模也在不断扩大,现在已经成为城市住宅建筑的主要形式。但是在当前阶段,我国多层建筑结构在设计工作中仍然有一些问题有待于解决,这样才能进一步提高其质量、避免质量问题的发生。
一、建筑规范性相关问题探讨
近年来我国也已经提高了对建筑工程质量的重视程度,为了能够保证建筑工程结构的质量,国家相关部门已经颁布了一些规范和标准,要求设计工作中必须加以重视并且遵守,这已经在一定程度上给建筑工程的质量带来了有效保障。但是当前有很多设计人员都因为长期遵守相关规定导致设计工作中严重缺乏创新意识,存在很强的被动性。其实对于这个问题来说,很多国家并没有出台很多硬性规定,只是頒布了一些具有建议性的文件,设计人员直接承担设计的相关质量,这直接大大提高了设计人员的设计积极性和创造力,也有利于强化责任意识。对于这个问题我国可以积极借鉴国外的先进经验,一方面保证设计的质量,另一方面也可以让设计人员的质量意识得到强化。
二、浪费相关问题探讨
在我国的高层建筑设计工作中,浪费是一个比较普遍的现象。在设计过程中如果没有考虑到经济因素,在结构和建材的选用上具有较强的随意性,这也会让建筑成本大大增加,成本控制工作自然按已落实。其实对于建筑工程的结构设计工作来说,如果控制得当,将会取得很好的造价控制效果。在这个前提之下,就需要相关设计人员在设计工作对经济成本提高重视程度,树立经济意识,在保证建筑结构的安全性和稳定性的基础之上尽量节约用料,或者选用物美价廉的材料。很多设计人员在设计工作中为了能够保证结构的稳固性和安全性,投入了大量昂贵的建筑材料,这往往会产生较为严重的浪费,所以作为设计人员来讲,应该提高对建筑材料的了解程度,并且积极发挥出自身的材质,保证建筑结构的安全性处于较高的水平,同时尽量节约建筑用料这样才能不断提高建筑工程的设计水平。同时在设计过程中存在很多盲目加大截面面积的现象,一定要对这一问题加以重视,在保障科学合理、质量安全的基础上进行设计,避免浪费。
三、结构薄弱层的设计问题
多层建筑设计中,一些强度较弱的设计环节就是所谓结构薄弱层,这些位置在整个多层建筑结构设计中。结构薄弱层在整个多层建筑中主要在塑性和弹性比较大的位置。为了建筑质量,需要根据抗震要求,对结构薄弱层进行合理设计。对于薄弱层的判断,主要有强制认定、计算判定以及个人制定三种方式,都可以判断出相应的薄弱层。对于薄弱层的处理方法是,采取加大该层梁截面和柱截面的方式。在条件允许的情况下,可以采取减少基础埋置深度和改变改层高度的方式。如果无法避免薄弱层的出现,在出图和结构计算中,必须按照《建筑抗震设计规范》中的规定对乘以1.15倍的地震剪力的放大系数进行验算。另外,还要对楼层屈服强度系数进行验算,楼层屈服强度系数为材料强度和构件实际配筋标准值与罕遇见地震和楼层受剪承载力标准值的楼层弹性地震剪力的比值。如果在地震烈度7度至9度的地区,并且结构楼层屈服强度系数小于0.5时,应针对结构采取塑性变形的验算,如果发现不符合《建筑抗震设计规范》中的规定,那么一定要对结构布置进行重新调整。
四、独立基础设计荷载取值问题
柱下独立基础是钢筋混凝土多层框架房屋普遍采用的一种形式。在我国颁布额《建筑抗震设计规范》中指出,如果地基主要受力范围没有软弱粘性土层的存在,并且高度在25M之下,整体不超过8层的情况下,荷载相当和一般民用框架房屋,可以不进行基础和地基抗震承载力的验算。也就是说,当钢筋混凝土多层框架房屋在8度地震区时,可以不进行基础和地基抗震承载力的验算,但风荷载的影响是房屋设计中必须要考虑的。因此,在多层钢筋混凝土建筑整体计算分析中,一定将风荷载输入其中。另外,在独立基础的设计中,在基础顶面上的外荷载作用力,只取弯矩设计值和轴力设计值,甚至只取轴力设计值或者无剪力设计值。上述两种情况都可能导致配筋偏少、尺寸偏小现象的出现,影响上部结构和基础本身的安全。
五、连梁的设计问题
对于连梁的截面尺寸、剪压比限制、剪力和计取值,在《钢筋混凝土高层建筑结构设计和施工规程》和《建筑抗震设计规范》中都具有具体的规定。在工程设计中,截面高度大、跨度较小的问题非常普遍,这样在连梁在地震作用下,经内力计算的剪刀=力和弯矩会超值,无法达到规范的要求。在设计过程中,可以根据不同情况,采取下列措施:
(一)在位移和内力计算时,必须要依据《钢筋混凝土高层建筑结构设计和施工规程》中的规定,对于其构建,可以采用弹性刚度。在剪力墙—框架结构中,连梁刚度需进行相应的折减。因此,选好刚度折减系数是处理连梁截面或者超筋控制超过剪压比的首要方法。在地震作用下,为了保障连梁有较好的延性,吸收较多的能量,剪力和弯矩要控制在0.55之上,在风荷载作用下,为了保障裂缝控制在一定范围,连梁刚度折减系数早控制在0.80之上。
(二)在连梁折减的情况,如果楼层仍然不满足要求,那么可采取内调幅的方法,调幅要控制在20%之内,但必须促使抗震设计强剪弯的要求得到满足,在剪压比限值得到满足的条件下,配置足够的箍筋。
(三)当连梁超筋相对比较多时,可采取如下方法进行解决:当结构位移比较小,刚度比较大,若想使连梁的剪力和弯矩迅速减小,可以采取减小连梁的高度。高层建筑与低层建筑之间,性质是截然不同,设计时,一定要注意轴压比、振动周期以及结构扭转等问题。
六、结语
现在我国经济建设已经取得了很大的成就,并且作为城市建设产业的一部分,建筑行业也得到了迅猛发展,每年都不断有越来越多的建筑工程开始施工或投入使用,与此同时,随着人们生活水平的提高,人们也越来越重视建筑工程的质量,所以结构设计已经成为人们越来越重视的一项问题。作为结构设计人员来说,一方面应该了解人们的实际需求,另一方面也应积极借鉴来自国内外的先进经验,这样才能提高建筑工程设计的水平。对于建筑工程来说,结构和质量之间的关系非常密切,保证结构设计具有足够的科学性和合理性,才能给建筑工程的质量带来坚实的保障。
参考文献:
[1]孔彦力, 董雪焕. 关于多层建筑结构设计中的主要问题分析[J]. 建材与装饰, 2017(21).
[2]叶德艳, 许久杰. 关于斜山坡上多层建筑结构设计及基础处理问题探讨[J]. 建筑工程技术与设计, 2016(4).
[3]高辉. 浅谈多层建筑结构设计中框架结构的问题与处理应该[J]. 工程技术:全文版, 2017(1):00027-00027.
[4]尹朋贤, 石日明. 浅谈多层建筑结构设计中框架结构的问题与对策[J]. 装饰装修天地, 2016(4).
[5]张珍荣. 多层框架房屋建筑结构设计的相关问题分析[J]. 科技经济导刊, 2017(16).